检索结果-南通市图书馆

基于多代理技术的分布式模型预测长期电压稳定紧急控制

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电网技术 2012年第4期36卷 108-115页

作者：喻振帆谢敏刘明波华南理工大学电力学院广东省广州市510640

将分布式模型预测控制方法应用于电力系统长期电压稳定紧急控制器设计,重点解决如何将大系统的在线滚动优化问题转化为若干个子系统的在线协同优化问题。在寻优过程中,利用各子系统优化目标函数的凸组合构造全局优化目标函数,通过迭代... 详细信息

将分布式模型预测控制方法应用于电力系统长期电压稳定紧急控制器设计,重点解决如何将大系统的在线滚动优化问题转化为若干个子系统的在线协同优化问题。在寻优过程中,利用各子系统优化目标函数的凸组合构造全局优化目标函数,通过迭代和网络通信共同求解该分布式优化问题,使系统达到纳什均衡点的收敛性得到提高。此外,根据分布式模型预测控制算法和多代理技术之间的共同性,利用Matlab和JADE在优化计算和面对代理编程方面的优势,提出并构建一种适用于分布式模型预测控制算法的多代理系统,在各子系统间实现了对滚动优化问题的并行求解。新英格兰10机39节点系统上的仿真计算验证了所提方法的有效性。

关键词：长期电压稳定紧急控制分布式模型预测控制多代理系统 Java代理开发框架

结合详细和准稳态模型的长期电压稳定全过程混合动态仿真

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电工技术学报 2012年第6期27卷 242-251页

作者：陈文广刘明波华南理工大学电力学院广东省绿色能源技术重点实验室广州510640

论述了长期电压稳定全过程混合动态仿真的详细模型和准稳态模型,并对励磁、电枢电流限制器和动态负荷进行了建模。通过对准稳态(QSS)和全时域(FTS)的仿真结果进行对比,发现在大扰动触发离散装置陆续动作的情况下,系统不一定能保持暂态... 详细信息

论述了长期电压稳定全过程混合动态仿真的详细模型和准稳态模型,并对励磁、电枢电流限制器和动态负荷进行了建模。通过对准稳态(QSS)和全时域(FTS)的仿真结果进行对比,发现在大扰动触发离散装置陆续动作的情况下,系统不一定能保持暂态稳定性而进入长期过程,且QSS仿真对离散装置的判断不准确导致系统轨线偏离真实轨线。将FTS、QSS和基于连续参数的准稳态(CQSS)仿真三种方法有机结合起来,并通过适当的切换,可构造全过程混合动态仿真法,能够保留故障后和离散装置动作后的暂态。当暂态过程平息后转入QSS仿真;当仿真轨迹接近鞍结分岔点遇到收敛性问题时转入CQSS仿真,以改善收敛性。以新英格兰10机39节点和IEEE 50机145节点系统为试验系统,证实了QSS仿真的局限性和全过程混合动态仿真的适用性。

关键词：长期电压稳定全动态过程详细模型准稳态模型参数连续化混合仿真

协调二级电压控制对长期电压稳定的影响分析及改进

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电力系统自动化 2012年第20期36卷 6-12页

作者：李婷刘明波林舜江欧阳逸风华南理工大学电力学院广东省广州市510640

利用某大型受端电网的实时数据,借助时域仿真评估协调二级电压控制对其长期电压稳定性的影响。结果表明,若分区内具有较大可调无功裕度,则协调二级电压控制有利于提高电压稳定性,否则影响甚微。针对受端电网发生大扰动后往往无功容量不... 详细信息

利用某大型受端电网的实时数据,借助时域仿真评估协调二级电压控制对其长期电压稳定性的影响。结果表明,若分区内具有较大可调无功裕度,则协调二级电压控制有利于提高电压稳定性,否则影响甚微。针对受端电网发生大扰动后往往无功容量不足的实际情况,提出一种基于轨迹灵敏度的紧急电压控制策略,能够实时地在调控范围内选择控制发电机,并能方便地同其他控制策略结合,以达到更优的控制性能。时域仿真结果证明,这种紧急电压控制策略在大扰动后能够明显提高系统的长期电压稳定性。

关键词：二级电压控制紧急电压控制长期电压稳定时域仿真轨迹灵敏度

可行性恢复算法求解模型预测长期电压稳定控制问题

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电工技术学报 2012年第9期27卷 62-69页

作者：王爽谢敏刘明波华南理工大学电力学院广州510640

在模型预测控制框架下建立长期电压稳定控制的滚动优化模型,应用Radau排列法将该动态优化模型直接转化为大型非线性规划问题,并采用可行性恢复算法求解。其基本思想是:当线搜索滤波方法求解该非线性规划问题遇到收敛困难时,转而对原非... 详细信息

在模型预测控制框架下建立长期电压稳定控制的滚动优化模型,应用Radau排列法将该动态优化模型直接转化为大型非线性规划问题,并采用可行性恢复算法求解。其基本思想是:当线搜索滤波方法求解该非线性规划问题遇到收敛困难时,转而对原非线性规划问题进行可行性恢复,以试图寻找新的迭代点,并使优化计算由该新迭代点继续进行下去。在IEEE 50机145节点系统上的试验表明,所提方法计算速度快,并对求解困难的问题具有很强的稳定性。

关键词：长期电压稳定模型预测控制滚动优化 Radau排列可行性恢复算法

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AVC体系下的长期电压稳定仿真分析

电力系统保护与控制 2011年第20期39卷 59-65页

作者：李健刘明波陈文广广东电网公司电力科学研究院广东广州510080 华南理工大学电力学院广东省绿色能源技术重点实验室广东广州510640 广东省电力设计研究院广东广州510663

介绍了电力系统自动电压控制(AVC)的原理,根据分层电压控制思想,选用典型的AVC控制模型,验证其对长期电压稳定的影响。以控制灵敏度计算为基础,考虑系统安全运行约束,建立了用二次规划模型表达的二次电压控制模型。同时针对电力系统长... 详细信息

介绍了电力系统自动电压控制(AVC)的原理,根据分层电压控制思想,选用典型的AVC控制模型,验证其对长期电压稳定的影响。以控制灵敏度计算为基础,考虑系统安全运行约束,建立了用二次规划模型表达的二次电压控制模型。同时针对电力系统长期电压稳定具有慢动态的特点,以及AVC系统中二次电压控制引起的长期电压动态,在准稳态假设的基础上建立了反映系统长期电压变化的仿真模型。以新英格兰10机39节点系统的计算为例,验证了AVC系统能够提高系统的长期电压稳定性。

关键词：自动电压控制长期电压稳定二次电压控制准稳态仿真电力系统

基于非线性规划灵敏度技术的模型预测长期电压稳定控制

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华东电力 2013年第12期41卷 2472-2478页

作者：王爽谢敏刘明波王晓东初艳伟中国电力科学研究院北京100192 华南理工大学电力学院广州510640

针对长期电压稳定问题,提出了非线性模型预测长期电压控制滚动优化模型和求解方法。以电力系统详细模型为基础,等式约束条件包含微分—代数方程。为提高求解该优化模型的计算效率、降低在线反馈延时,采用非线性规划灵敏度技术求解滚动... 详细信息

针对长期电压稳定问题,提出了非线性模型预测长期电压控制滚动优化模型和求解方法。以电力系统详细模型为基础,等式约束条件包含微分—代数方程。为提高求解该优化模型的计算效率、降低在线反馈延时,采用非线性规划灵敏度技术求解滚动优化问题。基本思想是:采用排列法将滚动优化问题转化为非线性规划问题,根据下一周期的状态预测值求解此非线性规划问题,并同时给出Karsh-Kuhn-Tucker方程对模型参数的灵敏度。在进入下一控制周期后,再根据状态变量的真实值,采用灵敏度信息修正控制变量值。该方法可以大幅提高计算效率,为紧急电压控制应用于大系统创造了条件。IEEE 17机162节点系统的算例说明了该方法的优越性。

关键词：长期电压稳定全过程动态模型非线性模型预测控制滚动优化非线性规划灵敏度

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交直流系统长期电压稳定评估与协调控制研究

交直流系统长期电压稳定评估与协调控制研究

作者：谢季平山东大学

学位级别：硕士

为了满足日益增加的负荷需求,电力系统规模不断扩大,交流系统运行状态日益接近其稳定运行极限。由于具有远距离大容量输电及连接异步电网等优点,直流输电技术开始被广泛应用电力系统中。长期电压失稳导致的大停电事故在近几年时有发生,... 详细信息

为了满足日益增加的负荷需求,电力系统规模不断扩大,交流系统运行状态日益接近其稳定运行极限。由于具有远距离大容量输电及连接异步电网等优点,直流输电技术开始被广泛应用电力系统中。长期电压失稳导致的大停电事故在近几年时有发生,系统故障过程中由负荷恢复等慢动态特性驱动的长期电压稳定问题日益突出。特高压直流输电系统在为受端电网输送大量电力的同时,也将对整个系统的稳定性产生较大的影响,故障下交直流系统之间的相互作用为电力系统失稳留下隐患。电压失稳主要由于系统无功不足引起,直流换流器换相过程中需要交流侧提供大量无功补偿,长期电压失稳过程中,换流站电容器发出的无功补偿随着系统电压的跌落而减少。交流系统可能需要从其它区域向换流站提供无功,恶化系统电压。因此针对故障和负荷扰动下交直流系统长期电压稳定评估与协调控制研究具有重要意义。针对含电网换相直流输电(Line Commutated Converter based-High Voltage Direct Current,LCC-HVDC)的交直流系统,本文的主要研究工作如下:(1)基于最大传输功率理论,构建了交直流系统电压稳定在线评估指标。指标的构建结合了广域量测系统提供的同步量测数据,使得指标适用于薄弱母线的在线电压稳定评估。基于最大传输功率极限运行点下的指标临界条件,对系统功率裕度进行快速预测,功率裕度预测值可以为直流调制、切机和切负荷等电压控制措施提供实时控制的依据。对不同规模系统算例进行仿真,验证本文提出的交直流系统电压稳定指标的有效性。(2)考虑直流系统控制量对交直流系统电压稳定的影响,提出一种计及直流系统参与控制的交直流系统长期电压稳定模型预测控制方法。基于轨迹灵敏度构建交直流系统长期电压稳定协调控制的模型预测二次规划问题,对各交流系统控制手段和直流系统控制量进行协调。利用模型预测控制方法对系统轨迹的预测,进行交直流控制量数目自适应调整和控制地点优选,在保证良好的电压恢复效果的同时,避免或减少切负荷造成的损失。在系统恢复电压稳定后对电压稳定裕度进行校正。(3)针对含直流分层接入方式的交直流系统电压稳定分析与控制进行研究。将本文提出的传统直流单层接入方式下交直流系统电压稳定指标推广至直流分层接入系统。推导出换流母线电压对逆变侧高、低端换流器传输功率的灵敏度解析表达式,综合考虑直流分层接入下换流器各控制量的调制,基于模型预测控制理论构建分层接入方式下交直流系统的协调电压控制模型,全面协调交直流系统各控制量参与长期电压稳定控制。结合山东电网规划系统进行仿真分析,验证本文协调控制方法的有效性。

关键词：交直流系统长期电压稳定协调电压控制模型预测控制特高压直流分层接入

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AVC体系下的长期电压稳定仿真

AVC体系下的长期电压稳定仿真

作者：李健华南理工大学

学位级别：硕士

为了提高电力系统的电压稳定性,必须采取适当的无功/电压控制措施。自动电压控制（automatic voltage control, AVC）系统已在国内外电网中得到了广泛研究和应用,其典型的控制模式是三级分层电压控制,包括三次电压控制、二次电压控制和... 详细信息

为了提高电力系统的电压稳定性,必须采取适当的无功/电压控制措施。自动电压控制（automatic voltage control, AVC）系统已在国内外电网中得到了广泛研究和应用,其典型的控制模式是三级分层电压控制,包括三次电压控制、二次电压控制和一次电压控制,每一层都有其各自的目的,低层控制接受上层的控制信号作为自己的控制目标,并向下一层发出控制信号。本文详细介绍了AVC的原理和控制模式,并从目标、时间、空间三个角度阐述了三层电压控制的分解协调思想。由于二次电压控制是AVC系统中承上启下的重要环节,是实现电力系统分层电压控制的关键,也对长期电压稳定有着重要的影响,故本文根据AVC控制思想,针对发电机系统这一无功调节控制设备,建立了二次电压控制环节的模型和控制方案:以主导节点的设定值（由三次电压控制设定）和实际电压（由监测系统采集）的偏差作为二次电压控制的输入,在二次电压控制中,以线性叠加和逐次逼近的动态控制原理计算控制灵敏度,然后根据系统安全运行约束条件,建立了一种含协调因子的二次规划模型,通过在线寻优的方法求解区域内各控制发电机的AVR的参考电压设定值,作为二次电压控制的输出。针对长期电压稳定具有慢动态的特点,根据准稳态仿真的原理,建立了对长期电压稳定有重要影响的发电机的饱和、过励限制和定子过流限制、有载调压变压器、动态负荷的准稳态模型,同时加入AVC系统中影响长期电压动态的二次电压控制模型,在准稳态假设的基础上建立了反映AVC体系下的长期电压变化的仿真模型,通过Matlab软件编写程序实现了仿真。在New England 10机39节点系统上的仿真结果证明,在AVC体系下,通过二次电压控制调节发电机无功出力,能够改善系统电压水平,增强系统的长期电压稳定性。

关键词：自动电压控制长期电压稳定二次电压控制二次规划模型准稳态仿真

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电力系统长期电压稳定全过程混合动态仿真

电力系统长期电压稳定全过程混合动态仿真

作者：陈文广华南理工大学

学位级别：硕士

仿真分析是研究电力系统长期电压稳定的基本方法。在现有的仿真方法中,全时域(FTS)仿真最为精确,但因为所有元件均采用详细模型,仿真速度很慢;准稳态(QSS)仿真快速但还太粗略,如无法判别暂态电压失稳,对离散装置的动作时刻和次序判断不... 详细信息

仿真分析是研究电力系统长期电压稳定的基本方法。在现有的仿真方法中,全时域(FTS)仿真最为精确,但因为所有元件均采用详细模型,仿真速度很慢;准稳态(QSS)仿真快速但还太粗略,如无法判别暂态电压失稳,对离散装置的动作时刻和次序判断不够准确等;基于连续参数的准稳态(CQSS)仿真在鞍结分岔(SNB)点附近仍能保持良好的收敛性,但研究表明,在离散装置相继动作后CQSS的仿真轨迹逐渐偏离失真,还需要改进。因此研究一种适用于长期电压稳定的精确而又快速的仿真方法具有十分重要的意义。本文通过将FTS、QSS和CQSS仿真三种方法有机结合,取长补短,并通过适当的切换,提出了一种新的长期电压稳定仿真方法：全过程混合动态(FHD)仿真法。论述了FHD仿真的详细模型和准稳态模型,并对励磁、电枢电流限制器和综合负荷进行了建模。通过将QSS和FTS的仿真结果进行对比,发现在剧烈扰动触发离散装置连锁动作的情况下,系统不一定能保持暂态稳定性而进入后续的长期动态过程,且QSS仿真对离散装置的判断不准确导致系统轨线偏离真实轨线。而FHD仿真法在故障后和离散装置动作后首先采用详细模型的FTS仿真,保留了系统的机电暂态过程,克服了QSS仿真不能判别暂态失稳和对离散装置的判断不准确的缺陷;当系统机电暂态平息后,转入QSS仿真以加快仿真速度;当系统运行到SNB点附近时,通过切换到改进的CQSS仿真,在保证精度不降低的前提下很好地解决了雅可比矩阵奇异引起的收敛性问题。因此,FHD仿真法是在保证准确性的前提下的快速仿真算法,适用于长期电压稳定仿真。最后以FTS仿真为准绳,将FTS、QSS和FHD三种仿真算法分别应用于New England10机39节点系统和IEEE 50机145节点系统。通过对仿真结果进行对比分析,证实了QSS仿真的局限性和FHD仿真的适用性。

关键词：长期电压稳定详细模型准稳态模型连续参数全动态过程混合仿真